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本書主要介紹液體火箭發(fā)動機試驗測量系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成、工作原理、設(shè)計技術(shù)，以及應(yīng)用軟件的開發(fā)、調(diào)試驗證方法、工程應(yīng)用經(jīng)驗等內(nèi)容。全書分為14章，第1章概論，主要介紹發(fā)動機試驗的目的、類型與特點，測控系統(tǒng)的作用、特點與組成，測控系統(tǒng)架構(gòu)，控制模式，測量參數(shù)分類，測控系統(tǒng)發(fā)展歷程與發(fā)展趨勢。第2章試驗對測控系統(tǒng)的要求，主要介紹試驗對測控系統(tǒng)的總體要求，試驗對控制系統(tǒng)、測量系統(tǒng)的要求。第3章推力測量技術(shù)，主要介紹推力測量系統(tǒng)設(shè)計、穩(wěn)態(tài)推力測量技術(shù)、負推力修正技術(shù)、動態(tài)推力測量技術(shù)、多分推力測量技術(shù)、推力測量不確定度評估。第4章壓力測量技術(shù)，主要介紹壓力測量系統(tǒng)設(shè)計，穩(wěn)態(tài)壓力、高低溫條件下壓力、真空壓力測量技術(shù)，現(xiàn)場校準、數(shù)據(jù)處理技術(shù)，壓力測量系統(tǒng)不確定度評估。第5章流量、轉(zhuǎn)速測量技術(shù)，主要介紹流量、轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成與功能，渦輪流量計研制與安裝技術(shù)，信號調(diào)理與抗干擾技術(shù)，數(shù)據(jù)采集、原位校準、介質(zhì)密度獲取、數(shù)據(jù)處理與分析等技術(shù)，流量測量不確定度評定。第6章溫度測量技術(shù)，主要介紹溫度測量系統(tǒng)設(shè)計，熱電偶、熱電阻測量技術(shù)，現(xiàn)場校準技術(shù)，溫度數(shù)據(jù)處理方法，溫度測量不確定度評定。第7章動態(tài)參數(shù)測量技術(shù)，主要介紹動態(tài)參數(shù)測量系統(tǒng)組成、系統(tǒng)設(shè)計要求、校準方法、動態(tài)參數(shù)測量與數(shù)據(jù)處理方法、動態(tài)參數(shù)測量系統(tǒng)不確定度評定。第8章其他參數(shù)測量技術(shù)，主要介紹熱流、光纖、紅外溫度測量技術(shù)，機器視覺圖像檢測技術(shù)，氣體流場測量技術(shù)，高速空間運動軌跡測試技術(shù)。第9章發(fā)動機試驗控制技術(shù)，主要介紹控制系統(tǒng)架構(gòu)、控制方法及工作過程，控制對象分類，控制系統(tǒng)硬件技術(shù)，控制時序自動判讀技術(shù)，發(fā)動機試驗控制技術(shù)典型應(yīng)用。第10章試驗狀態(tài)監(jiān)控技術(shù)，主要介紹閉環(huán)控制技術(shù)、發(fā)動機故障診斷技術(shù)、姿控動力系統(tǒng)仿真顯示技術(shù)、試驗系統(tǒng)健康監(jiān)測技術(shù)。第11章伺服控制技術(shù)，主要介紹伺服機構(gòu)、地面伺服控制系統(tǒng)、模擬伺服機構(gòu)控制、數(shù)字總線伺服機構(gòu)控制。第12章應(yīng)用軟件設(shè)計，主要介紹應(yīng)用軟件組成與特點、應(yīng)用軟件設(shè)計方法、常用應(yīng)用軟件設(shè)計要點、應(yīng)用軟件設(shè)計舉例。第13章試驗數(shù)據(jù)分析技術(shù)，主要介紹數(shù)據(jù)分析方法，數(shù)據(jù)修正、數(shù)據(jù)評估技術(shù)。第14章試驗系統(tǒng)測試技術(shù)，主要介紹測控系統(tǒng)測試內(nèi)容、測試方法、試驗測控系統(tǒng)維護方法。

液體火箭發(fā)動機的研制是一項異于常規(guī)產(chǎn)品的復(fù)雜任務(wù)，其中試驗環(huán)節(jié)貫穿始終，是研制過程中的重要環(huán)節(jié)和最后一道關(guān)口。試驗是檢驗發(fā)動機設(shè)計方案的可行性、生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性和工作可靠性的主要手段。通過試驗，可以全面評估發(fā)動機的性能、可靠性,為即將交付的飛行發(fā)動機提供嚴格的質(zhì)量檢驗，確保火箭發(fā)動機滿足高標準的飛行要求。

液體火箭發(fā)動機試驗系統(tǒng)主要由試驗臺主體、推進劑供應(yīng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、測量系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)（吊裝、供電、消防、通信、推進劑儲存運輸、氣體生產(chǎn)、分析化驗）等組成。其中，控制系統(tǒng)是試驗系統(tǒng)的大腦和總指揮。控制系統(tǒng)的作用是按預(yù)先確定的試驗程序發(fā)出指令信號，指揮試驗系統(tǒng)及發(fā)動機上的各種控制組件準時、正確、可靠地工作，調(diào)節(jié)發(fā)動機入口壓力、推進劑流量等參數(shù)，以滿足發(fā)動機正常工作的需求。一旦發(fā)動機或試驗系統(tǒng)出現(xiàn)異�；蚬收馅厔荩刂葡到y(tǒng)能及時、準確地進行診斷，啟動緊急預(yù)案，防止?jié)撛诘臑?zāi)難性故障發(fā)生。測量系統(tǒng)是試驗系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，負責準確、可靠、完整地采集發(fā)動機試驗過程中的各項參數(shù)及試驗系統(tǒng)的狀態(tài)信息。通過實時反映發(fā)動機及試驗系統(tǒng)的實際狀態(tài)，測量系統(tǒng)為試驗指揮人員提供準確、可靠的判斷依據(jù)。當采集到的關(guān)鍵性能參數(shù)出現(xiàn)異常時，測量系統(tǒng)能按給定的診斷準則進行實時判斷，并做出相應(yīng)決策。試驗獲得的大量參數(shù)信息為發(fā)動機的設(shè)計改進、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、材料升級以及發(fā)動機性能和可靠性的提升與評估、交付驗收等方面提供了數(shù)據(jù)支撐。

本書由韓明、趙萬明、趙政社等15位長期從事液體火箭發(fā)動機試驗測控系統(tǒng)設(shè)計與試驗，具有豐富工程實踐經(jīng)驗，完成多個試驗測控系統(tǒng)設(shè)計的專業(yè)技術(shù)人員共同撰寫。其中，韓明確定全書的主題思想與架構(gòu)、目錄及章節(jié)主要論述內(nèi)容，負責組織撰寫人員對各章節(jié)內(nèi)容進行多次審查修改并最終定稿。本書第1章、第2章由韓明、趙萬明撰寫；第3章由冷海峰、劉麗寧撰寫；第4章由趙政社撰寫；第5章由趙萬明撰寫；第6章由李正兵撰寫；第7章由陳海峰撰寫；第8章由劉英元、李志勛、唐云龍撰寫；第9章由郭立、李志勛、朱丹波、呂欣撰寫；第10章由韓明、朱丹波、唐云龍、呂欣、鄺奇撰寫；第11章由鄺奇、郭立撰寫；第12章由唐云龍、朱丹波、呂欣、鄺奇撰寫；第13章由劉麗寧撰寫；第14章由單琳、趙政社撰寫。李斌研究員對本書的撰寫工作進行了指導，史超研究員參與了本書架構(gòu)與目錄的討論并提出修改意見。劉強、鐘偉、杜晨昕負責圖書的出版管理工作。

目前，液體火箭發(fā)動機試驗技術(shù)方面的專著很少，專注于試驗測控技術(shù)的書籍更少。本書主要介紹發(fā)動機試驗測量與控制方面的系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)、系統(tǒng)安裝與調(diào)試技術(shù)、工程應(yīng)用經(jīng)驗和近年發(fā)展的測控新技術(shù)，對基礎(chǔ)理論介紹較少。書中部分理論計算引用了公開發(fā)表的參考文獻，部分計算數(shù)據(jù)、試驗測控系統(tǒng)調(diào)試驗證方法等是作者長期實踐經(jīng)驗的積累、凝練、總結(jié)和單位內(nèi)部歸檔資料的精華（參考文獻中未列出）。本書將一線專家在液體動力試驗測控技術(shù)研究領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗進行了提煉、歸納，旨在為從事液體火箭發(fā)動機試驗、航天靶場發(fā)射、大型工程試驗測控系統(tǒng)設(shè)計的專業(yè)技術(shù)人員提供理論指導和實踐經(jīng)驗參考。同時，對于工程測量與控制領(lǐng)域的年輕技術(shù)人員來說，這也是一本助力其快速成長的寶貴資料，有助于我國未來打造出功能完善、技術(shù)先進、可靠性高的液體火箭發(fā)動機試驗測控系統(tǒng)。作者在書中還列舉了長期穩(wěn)定運行的應(yīng)用實例，提升了其參考價值。本書所述內(nèi)容通俗易懂，專業(yè)性和通用性兼顧，適合發(fā)動機試驗、靶場發(fā)射、工程試驗與測試等測控系統(tǒng)設(shè)計與試驗人員閱讀，同時也可供高校從事火箭發(fā)動機設(shè)計理論和測控理論教學的教師和相關(guān)專業(yè)的學生及大型工程試驗測控技術(shù)人員和航天愛好者參考。

參與本書撰寫的15位作者都是長期在液體火箭發(fā)動機試驗一線工作的專家，完成了許多液體火箭發(fā)動機試驗測控系統(tǒng)設(shè)計和試驗任務(wù)。我們在完成繁重的科研任務(wù)之余，傾注心血撰寫了本書。在此，對參與本書策劃、撰寫、修改、出版等工作的所有人員表示衷心的感謝。本書的出版得到了航天科技圖書出版基金的資助和中國宇航出版社的大力支持，在此深表感謝！

由于作者水平有限，書中難免存在疏漏和不妥之處，懇請廣大讀者批評指正。

韓明
2023年9月于西安

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